轉(zhuǎn)速測量報告模板

1、“傳感技術”自學報告之一轉(zhuǎn)速測量傳感器自學報告姓名：班級：學號：2015年12月3日-傳感技術自學報告不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印- -目錄第1章 轉(zhuǎn)速測量文獻綜述11.1 轉(zhuǎn)速測量的意義11.2 轉(zhuǎn)速測量現(xiàn)狀11.2.1 磁電式轉(zhuǎn)速測量31.2.2 光電式轉(zhuǎn)速測量51.2.3 電感式轉(zhuǎn)速測量7第2章 總體方案設計92.1 方案一92.2 方案二10 2.3方案分析對比.122.4 小結(jié)12第3章 具體設計與特性分析133.1 傳感器設計133.2 轉(zhuǎn)換電路設計133.3 傳感器總體分析173.4 使用條件和誤差補償173.5 仿真實驗183.6 小結(jié)18總結(jié)20參考文獻21附錄22千

2、萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行- I -第1章 轉(zhuǎn)速測量文獻綜述1.1 轉(zhuǎn)速測量的意義無論是在日常生活還是工業(yè)生產(chǎn)中，我們經(jīng)常會遇到各種需要測量轉(zhuǎn)速的場合，例如：在發(fā)電機、電動機、卷揚機、機床主軸等設備的實驗、運轉(zhuǎn)和控制中，常需要分時或連續(xù)測量和顯示器轉(zhuǎn)速和瞬時轉(zhuǎn)速。同樣，在平時，我們通過對空調(diào)、冰箱、汽車等發(fā)動機轉(zhuǎn)速的測量來方便我們診斷他們可能發(fā)生的故障，以便能夠更加快捷的進行維修。因此，轉(zhuǎn)速測量的應用系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、在科技教育、民用電器等各個領域的應用極為廣泛，往往成為某一產(chǎn)

3、品或控制系統(tǒng)的核心部分，其各種參數(shù)在不同的應用中都有其側(cè)重點，但轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)普遍應用在國民經(jīng)濟生產(chǎn)生活中，在很多運動系統(tǒng)中的監(jiān)測和控制中，測量轉(zhuǎn)速的準確度、穩(wěn)定性及變化過程的準確性將直接影響系統(tǒng)的運行性能，因而轉(zhuǎn)速測量對保障高速旋轉(zhuǎn)機械的正常運行有著重要的意義。目前，市面上的轉(zhuǎn)速測量傳感器主要有以下幾個技術特點：靈敏度高、可靠性高、壽命長、觸發(fā)距離遠，信號觸發(fā)一般為鐵（軟）磁材料，但同時，轉(zhuǎn)速測量傳感器自身的測量精度也受到許多方面的影響，如溫度或周圍磁場環(huán)境的變化給基于霍爾效應的傳感器帶來的測量精度的影響，當被測物體轉(zhuǎn)速過快時，由于光電門的頻率響應不夠而導致無法測出被測物體的實際轉(zhuǎn)速，而磁電式

4、傳感器也可能由于安裝時未嚴格卡緊螺母而導致最終的測量結(jié)果與實際偏離較大。采用鐵磁體制作而成的傳感器還可能因為長時間沒有使用而導致其生銹從而影響測量精度。上述情況就是目前大部分市售轉(zhuǎn)速測量傳感器可能存在的一些問題。1.2 轉(zhuǎn)速測量現(xiàn)狀隨著科學技術的迅速發(fā)展，轉(zhuǎn)速測量儀表已經(jīng)步入現(xiàn)代化、電子化的行列。過去曾經(jīng)使用過的接觸時測量儀表，如離心式轉(zhuǎn)速表、微型發(fā)電機轉(zhuǎn)速表及中表示定時轉(zhuǎn)速表，逐漸淡出了市場，而利用已知頻率的閃光與被測軸轉(zhuǎn)速同步的方法來測速的閃光測速儀，雖屬于非接觸式的儀表，目前仍然有應用，但并不處于主導地位。起而代之的是非接觸式的電子與數(shù)字化測速儀表。這類轉(zhuǎn)速儀表大多具有體積小、重量輕、讀

5、數(shù)精準、使用方便等優(yōu)點。容易實現(xiàn)電腦屏幕顯示和打印輸出，能夠連續(xù)的反映轉(zhuǎn)速變化，即能測定發(fā)動機穩(wěn)定狀態(tài)下的憑據(jù)轉(zhuǎn)速，也能夠用來在足夠小的時間間隔這一特定條件下測定發(fā)動機的瞬時轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速測量的方法有很多，根據(jù)其基本原理可分為:磁電式轉(zhuǎn)速測量傳感器，光電式轉(zhuǎn)速測量傳感器、電感式轉(zhuǎn)速測量傳感器，根據(jù)工作原理可分為計數(shù)式、模擬式、同步式。計數(shù)式方法是用某種方式讀出一定時間內(nèi)的總轉(zhuǎn)速。模擬式方法是測出有瞬時轉(zhuǎn)速引起的某種物理量的變化，同步式是利用已知的頻率與旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)同步來測量轉(zhuǎn)速。根據(jù)不同的轉(zhuǎn)換方式，具體分類如下表所示。 表1-1 轉(zhuǎn)速測量方法具體分類 型式 測量方法 適用范圍 特點 備注 計 數(shù)

6、式機械式通過齒輪轉(zhuǎn)動數(shù)字輪中、低速簡單、廉價光電式利用來自被測旋轉(zhuǎn)體上的光中、高速無扭矩損失、簡單數(shù)字式轉(zhuǎn)速計電磁式線式光電管產(chǎn)生脈沖中、高速數(shù)字式轉(zhuǎn)速計 模 擬 式機械式利用離心力與轉(zhuǎn)速平方成正比的關系中、低速簡單陀螺測速儀發(fā)電機式利用電極直流或交流電壓與轉(zhuǎn)速成正比的電流中、低速可遠程指示操作陀螺測速儀電容式利用電容充放電回路產(chǎn)生于轉(zhuǎn)速成正比的電流中、高速簡單、可遠程指示 同 步 式機械式轉(zhuǎn)動帶槽的圓盤，目測與旋轉(zhuǎn)同步體的轉(zhuǎn)速中、高速無扭矩損失閃光式用已知頻率的閃光測出與旋轉(zhuǎn)體同步的頻率中、高速無扭矩損失1.2.1 磁電式轉(zhuǎn)速測量磁電感應式傳感器又稱磁電式傳感器，是利用電磁感應原理將被測量（

7、如振動、位移、轉(zhuǎn)速等）轉(zhuǎn)換成電信號的一種傳感器。它不需要輔助電源就能把被測對象的機械量轉(zhuǎn)化為易于測量的電信號，屬于有源傳感器。根據(jù)電磁感應定律：當N匝線圈在恒定的磁場中轉(zhuǎn)動時，設，穿過線圈的磁通量為，則，線圈內(nèi)感應電勢E與磁通變化率有如下關系：由于=BS,式中，B為線圈處的磁感應強度，S為線圈圍成的閉合的面積。因此有：根據(jù)這一原理，可將磁電感應式傳感器分為兩種類型：一種類型是由于閉合先去圍城的面積變化引起的通過線圈的磁通變化，從而使線圈產(chǎn)生感應電動勢；另一種類型是由于線圈處的磁感應強度發(fā)生變化，引起通過線圈的磁通量變化，從而使線圈產(chǎn)生感應電動勢。當測量電路接入磁電傳感器電路時，如圖所示。 圖1

8、-1 磁電傳感器輸出電路簡化模型 磁電傳感器輸出電流I0為：式中，Rf為測量電路輸入電阻，R為線圈等效電阻。因而，傳感器的靈敏度為： 根據(jù)其分類情況可繪制如下關系圖：圖1-2 磁電感應式傳感器分類圖線速度型、角速度型以及磁阻式傳感器原理示意圖分別如下： 圖1-3 幾種傳感器工作原理示意圖 目前，磁電式傳感器主要應用于以下幾個方面：1. 振動測量：如動圈式振動速度測量傳感器：圖1-4 動圈式振動速度傳感器結(jié)構(gòu)其輸出特性曲線如下圖：圖1-5振動傳感器輸出特性其中，輸出特性曲線不從零點開始，因為，當V>Va時，必須克服靜摩擦力，才能開始運動，當V>Vc時，因慣性太大超過范圍。2. 電磁流

9、量計：圖1-6 電磁流量計示意圖及相關公式式中，D為測量管道的直徑，v為電子流向的速度，利用了洛倫茲力公式及其相關性質(zhì)制作而成。1.2.2 光電式轉(zhuǎn)速測量光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件，首先把被測量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘柕淖兓缓蠼柚怆娫M一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件這三個部分組成。光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點，而且可測參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，體積小。圖1-7 光電式轉(zhuǎn)速測量傳感器分類下面分別介紹兩種不同測量原理的光電式傳感器：直射式轉(zhuǎn)速測量傳感器以及反射式轉(zhuǎn)速測量傳感器。1. 直射式轉(zhuǎn)速測量傳感器：其結(jié)構(gòu)如下圖所示：

10、 圖1-8 直射式轉(zhuǎn)速測量傳感器結(jié)構(gòu)示意圖它由開孔圓盤、光源、光敏元件及縫隙板等組成。開孔圓盤的輸入軸與被測軸相連接，光源發(fā)出的光，通過開孔圓盤和縫隙板照射到光敏元件上被光敏元件所接收，將光信號轉(zhuǎn)為電信號輸出。開孔圓盤上有許多小孔，開孔圓盤旋轉(zhuǎn)一周，光敏元件輸出的電脈沖個數(shù)等于圓盤的開孔數(shù)，因此，可通過測量光敏元件輸出的脈沖頻率，得知被測轉(zhuǎn)速，即 n = f / N式中，n為轉(zhuǎn)速，f為脈沖頻率，N為圓孔開孔數(shù)2. 反射式轉(zhuǎn)速測量傳感器結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖1-9 反射式轉(zhuǎn)速測量傳感器結(jié)構(gòu)示意圖它主要由被測旋轉(zhuǎn)部件、反光片（或反光貼紙）、反射式光電傳感器組成，在可以進行精確定位的情況下，在被測部件上

11、對稱安裝多個反光片或反光貼紙會取得較好的測量效果。在本實驗中，由于測試距離近且測試要求不高，僅在被測部件上只安裝了一片反光貼紙，因此，當旋轉(zhuǎn)部件上的反光貼紙通過光電傳感器前時，光電傳感器的輸出就會跳變一次。通過測出這個跳變頻率f，就可知道轉(zhuǎn)速n。 n=f 如果在被測部件上對稱安裝多個反光片或反光貼紙，那么，n=f/N。N-反光片或反光貼紙的數(shù)量。 一般說來，光電式轉(zhuǎn)速測量傳感器主要運用在電機轉(zhuǎn)速測量以及車軸測量中，電路由具體設計實現(xiàn)。1.2.3 電感式轉(zhuǎn)速測量電感式傳感器主要原理是運用了串聯(lián)或并聯(lián)諧振技術或者霍爾效應進行轉(zhuǎn)速測量的一種元件，在學習傳感技術這本書后，重點以霍爾元件為主。

12、轉(zhuǎn)速是工程中應用非常廣泛的一個參數(shù)，利用霍爾效應對旋轉(zhuǎn)物體進行檢測的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用霍爾傳感器把轉(zhuǎn)速信息轉(zhuǎn)換為電壓脈沖輸出，可以使用簡單的脈沖計數(shù)法，只要轉(zhuǎn)軸每旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一個或固定的多個脈沖，并將脈沖送入單片機中進行計數(shù)，即可獲得轉(zhuǎn)速的信息。在非磁材料的轉(zhuǎn)子（由電機帶動）邊上粘貼一塊磁鋼，將霍爾傳感器固定在轉(zhuǎn)子外圈的定子上。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一圈，霍爾傳感器便輸出一個脈沖?；魻栐軌蚋袘艌龅淖兓?，使霍爾元件發(fā)出電脈沖?？捎秒娮佑嫈?shù)器計數(shù)，并換算為轉(zhuǎn)速。這種方法是固定霍爾元件電流不變I，周期改變磁場強度B，該周期與轉(zhuǎn)速成正比，由U霍爾電壓=RhIB/d 知霍爾電極電壓與磁場B成正比，因此

13、可得到周期的電壓脈沖輸出?；魻栐Ｋ哂袑Υ艌雒舾?、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、頻率響應寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點，因此，在測量、自動化、計算機和信息技術等領域得到廣泛的應用。圖1-9 霍爾元件的基本結(jié)構(gòu)此圖中I不變，B隨轉(zhuǎn)速周期變化圖1-10 電感式傳感器基本原理第2章 總體方案設計2.1 方案一 基于UGN3144的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)1.測量原理：測頻測周法“M/T法”“M/T”法采用三個定時/計數(shù)器，同時對輸入脈沖、高頻脈沖（由振蕩器產(chǎn)生）、及預設的定時時間進行定時和計數(shù)，m1反映轉(zhuǎn)角，m2反映測速的準確時間，通過計算可得轉(zhuǎn)速值n。該法在高速及低速時都具有相對較高的精度。測速時間Td由脈沖發(fā)

14、生器脈沖來同步，即Td等于m1個脈沖周期。由圖可見，從a點開始，計數(shù)器對m1和m2計數(shù)，到達b點，預定的測速時間時，單片機發(fā)出停止計數(shù)的指令，因為Tc不一定正好等于整數(shù)個脈沖發(fā)生器脈沖周期，所以，計數(shù)器仍對高頻脈沖繼續(xù)計數(shù)，到達c點時，脈沖發(fā)生器脈沖的上升沿使計數(shù)器停止，這樣，m2就代表了m1個脈沖周期的時間?！癕/T”法綜合了“T”和“M”兩種方法，轉(zhuǎn)速計算如下：設高頻脈沖的頻率為fc，脈沖發(fā)生器每轉(zhuǎn)發(fā)出P個脈沖，由式（3-2）和（3-5）可得M/T法轉(zhuǎn)速計算公式為：圖2-1-1 “M/T”法測量轉(zhuǎn)速脈沖其中，式（3-2）和（3-5）為：以及2. 敏感元件：UGN3144霍爾元件開關UGN3

15、144霍爾開關元件芯片內(nèi)部包含有穩(wěn)壓電路，霍爾效應電壓產(chǎn)生電路，信號放大器，施密特觸發(fā)器和一個集電極開路輸出電路。集電極開路輸出電路可連續(xù)輸出25mA的電流，可直接控制繼電器，雙向可控硅，可控硅，LED和燈負載。該器件為集電極開路輸出，因此輸出端上面要加一上拉電阻，其電壓范圍寬為：4.5V-24V 因而具有很寬的電壓輸出幅帶。圖2-1-2 UGN3144霍爾元件傳感器工作原理示意圖3. 轉(zhuǎn)換電路：其基本轉(zhuǎn)換元件是基于89C51實現(xiàn)輸出的，霍爾傳感器設計電路如下：圖2-1-3 UGN3144霍爾元件傳感器設計電路模型2.2 方案二 ULN2003光電式轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)1. 測量原理：在固定的測量時間

16、內(nèi)，計取轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的脈沖個數(shù)，從而算出實際轉(zhuǎn)速。設固定的測量時間為Tc（min），計數(shù)器計取的脈沖個數(shù)m，假定脈沖發(fā)生器每轉(zhuǎn)輸出p個脈沖，對應被測轉(zhuǎn)速為N（r/min），則f=pN/60Hz；另在測量時間Tc內(nèi)，計取轉(zhuǎn)速傳感器輸出的脈沖個數(shù)m應為 m=Tcf ，所以，當測得m值時，就可算出實際轉(zhuǎn)速值：N = 60m/pTc (r/min)2. 敏感元件：ULN2003光電式傳感器。其內(nèi)部示意圖如下：圖2-2-1 ULN2003光電式傳感器結(jié)構(gòu)示意圖3. 轉(zhuǎn)換電路：與方案一中類似，我們選用89C52單片機進行A/D轉(zhuǎn)換輸出，其基本模型如下圖所示：圖2-2-2ULN2003光電式測量系統(tǒng)基本結(jié)

17、構(gòu)示意圖2.3 方案分析對比對于方案一中，利用UGN3144芯片進行測量系統(tǒng)設計的方法，其具有的特點是：電壓輸出幅帶寬，線性度好，測量精度較高，且工作溫度在零下40攝氏度至85攝氏度之間，因而能夠滿足一些惡劣環(huán)境下的測量，但同時，其設計電路部分很復雜，不利于系統(tǒng)的調(diào)試即安裝，與此同時，基于霍爾元件的傳感器在某些可能的進行測量的場合，如：渦流發(fā)電機、汽車發(fā)動機中容易受到環(huán)境溫度及磁場干擾，因而在我們的日常生活中的應用方面較窄。方案二中，采用ULN2003芯片的光電式傳感器從原理上來說是一種非接觸式的傳感器，同時能夠自行通過切換需要測量的檔位來選擇合適的轉(zhuǎn)速測量檔，與方案一相比，其同樣具有方案一中

18、的一些優(yōu)點，線性度好，并且不會受到磁場和溫度環(huán)境變化的影響，除此之外，該傳感器的測量精度可以在+/- 0.5rpm左右，因此在實際應用中已經(jīng)足夠能滿足我們的要求，唯一美中不足的地方是，方案一中的測量系統(tǒng)能夠測量6000-20000r/min的轉(zhuǎn)速，而方案二中的測量系統(tǒng)只能夠測量小于10000r/min的轉(zhuǎn)速，因此，方案二中的測力系統(tǒng)不適用于超高速的轉(zhuǎn)速測量，但其設計原理簡單，結(jié)構(gòu)框圖清晰，經(jīng)過組合考慮各方面后，本著易于實現(xiàn)的原則，選擇方案二作為本次傳感器的設計方案。2.4 小結(jié)本章中，我選擇了兩種基于不同原理實現(xiàn)的轉(zhuǎn)速測量傳感器的設計方案，了解了不同原理傳感器之間的結(jié)構(gòu)差別，同時，還學習到了轉(zhuǎn)

19、速測量傳感器在一些領域的具體運用，更加豐富了我在傳感器方面的知識架構(gòu)，有利于我對課堂所學的知識進行整理與運用。第3章 具體設計與特性分析3.1 傳感器設計系統(tǒng)由信號預處理電路、單片機STC 89C51、系統(tǒng)化LED顯示模塊、串口數(shù)據(jù)存儲電路和系統(tǒng)軟件組成。其中信號預處理電路包含信號放大、波形變換和波形整形。對待測信號進行放大的目的是降低對待測信號的幅度要求；波形變換和波形整形電路則用來將放大的信號轉(zhuǎn)換成可與單片機匹配的TTL信號；通過對單片機的編程設置可使內(nèi)部定時器T0對輸入脈沖進行計數(shù)，這樣就能精確地算出加到T0引腳的單位時間內(nèi)檢測到的脈沖數(shù)；設計中轉(zhuǎn)速顯示部分采用價格低廉且使用方便的LED

20、模塊，通過相關計算方法計算得到的轉(zhuǎn)速通過I2C總線放到E2PROM存儲，既節(jié)省了所需單片機的口線和外圍器件，同時也簡化了顯示部分的軟件編程。ULN2003轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設計原理如下圖所示：圖3-1ULN轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)框圖3.2 轉(zhuǎn)換電路設計由于缺乏相應的敏感元件及相應的組件，因此，具體轉(zhuǎn)換電路的設計采用Proteus Pro 7.5軟件對部分硬件電路進行仿真設計。1. 脈沖產(chǎn)生電路設計設計采用了紅外光電傳感器，進行非接觸式檢測。當有物體擋在紅外光電發(fā)光二極管和高靈敏度的光電晶體管之間時，傳感器將會輸出一個低電平，而當沒有物體擋在中間時則輸出為高電平，從而形成一個脈沖。系統(tǒng)在光電傳感器收發(fā)端間加入電

21、動機，并在電動機的轉(zhuǎn)軸上安裝一轉(zhuǎn)盤。在這個轉(zhuǎn)盤的邊沿處挖出若干個圓形過孔，把傳感器的檢測部分放在圓孔的圓心位置。每當轉(zhuǎn)盤隨著后輪旋轉(zhuǎn)的時候，傳感器將向外輸出若干個脈沖。把這些脈沖通過一系列的波形整形成單片機可以識別的TTL電平，即可算出輪子即時的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)盤的圓孔的個數(shù)決定了測量的精度，個數(shù)越多，精度越高。這樣就可以在單位時間內(nèi)盡可能多地得到脈沖數(shù)，從而避免了因為兩個過孔之間的距離過大，而正好在過孔之間或者是在下個過孔之前停止了，造成較大的誤差。設計中轉(zhuǎn)盤的圓孔的實際個數(shù)受到技術的限制。為了達到預定的效果設計在轉(zhuǎn)盤過孔的設計上采用11個過孔，從而留下了10個同等的間距。這樣在以后的軟件設計中能夠

22、較為方便的計算出脈沖頻率。脈沖發(fā)生源的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖3.1所示。圖3-2-1 脈沖發(fā)生源硬件結(jié)構(gòu)圖（左為正視圖，右為側(cè)視圖） 2.光電轉(zhuǎn)換及信號調(diào)理電路設計由于系統(tǒng)需要將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，因而需要使用光電傳感器并設計相應的信號調(diào)理電路，以得到符合要求的脈沖信號，送給單片機STC89C51進行計數(shù)，同時得到計數(shù)的時間，由單片機進行相關計算以得到電動機轉(zhuǎn)速。傳感器將電機的轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變成了電脈沖信號，該信號經(jīng)過LM324集成運放整形驅(qū)動，送到單片機進行脈沖計數(shù)，從而測出電動機轉(zhuǎn)速。光電轉(zhuǎn)換部分與單片機的連接框圖如圖3-2-2所示：圖3-2-2光電轉(zhuǎn)換部分與單片機連接框圖3. 時鐘電路系統(tǒng)采用12M

23、晶振與兩個30pF電容組成震蕩電路，接STC89C52的XTAL1與XTAL2引腳，為微控制器提供時鐘源。仿真連接圖：圖3-2-3時鐘電路仿真圖4. 按鍵電路四個按鍵分別控制電機的不同轉(zhuǎn)速，即控制PWM波高電平的占空比，以實現(xiàn)電機的速度控制，采用開環(huán)控制方法，不是十分精確，但控制簡單，易實現(xiàn)，代碼編寫簡單。圖3-2-4按鍵電路仿真圖5. 顯示電路：圖3-2-5顯示電路仿真圖系統(tǒng)采用4位共陰極數(shù)碼管實現(xiàn)轉(zhuǎn)速顯示。數(shù)碼管的位選端14分別接STC89C52的P2.0P2.3管腳，端選段AG與DP分別接STC89C52的P0.0P0.7管腳。需要說明的是：實際焊接電路時，數(shù)碼管的位選端需要焊接三極管，

24、否則數(shù)碼管顯示亮度將會非常暗。6電機控制與驅(qū)動部分電機的運行通過PWM波控制。PWM波通過STC89C52的P2.4口輸出。圖3-2-6電機控制與驅(qū)動電路仿真圖7. 復位電路圖3-2-7復位電路仿真圖3.3 傳感器總體分析整個轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的電路圖將會附在附錄中，由于實驗開始時已明確實驗設計原理，因此，在進行仿真實驗時，只需要將從軟件中測出的輸出脈沖波形頻率代入原理公式中即可得到對應的被測電機的轉(zhuǎn)速。對應轉(zhuǎn)速公式為：N = 60m/pTc (r/min)其中，m = T*c*f傳感器總體分析步驟為：（1） 利用光電開關管做電機轉(zhuǎn)速的信號拾取元件，在電機的轉(zhuǎn)軸上安裝一個圓盤，在圓盤上挖1小洞，小洞

25、上下分別對應著光發(fā)射和光接受開關，圓盤轉(zhuǎn)動一圈即光電管導通1次，利用此信號做為脈沖計數(shù)所需。（2） 對光電開關信號整流放大。（3） 脈沖經(jīng)過單片機內(nèi)部的計數(shù)器和定時器進行計數(shù)和定時。（4）顯示電路采用單片機動態(tài)顯示。3.4 使用條件和誤差補償1.在最初的設計電路時中沒有使用采用硬件消抖的方式來避免三個按鍵按下時帶來的不穩(wěn)定信號，錄入數(shù)據(jù)往往出錯，后來使用軟件消抖來解決這個問題，但是由于按鍵復用程度比較高，因此軟件消抖浪費了不少一部分系統(tǒng)資源，后來采用RC電路硬件消抖比較完美的解決了這個問題。2.在硬件調(diào)試過程中出現(xiàn)過某些零件不靈的情況，根據(jù)已經(jīng)畫好的電路圖使用外用表可以很快的查找到問題的所在。

26、經(jīng)過簡單的焊接處理即可解決。后來為了避免頻繁操作對焊接電路的影響，專門在單片機的上下焊接了支撐部件，用來防止板子上元器件以及后面的焊接線路收到影響，事實證明這個很大程度保護了單片機，方便了對單片機的操作。3.在硬件電路完成后遇到的最大問題是無法將程序?qū)氲絾纹瑱C，通過深入的研究，發(fā)現(xiàn)通過單片機的串口可以很容易的連接上單片機，進而將hex程序?qū)懭氲絾纹瑱C中。為此專門擴展了串口電路，并且完成了相應的軟件實現(xiàn)和PC之間的通信。4.在單片機和PC通信的時候通過單片機發(fā)送數(shù)據(jù)給PC的時候經(jīng)常會出現(xiàn)亂碼，無論發(fā)送什么字符還是十六進制數(shù)字都無法準確收到，后來經(jīng)過研究，發(fā)現(xiàn)問題出在晶振上，我們選用了12M晶振，12M的晶振波特率只能是2400。因為9600的情況下會有7.8%的誤差，所以會產(chǎn)生亂碼，而2400波特率的情況下誤差是0.16%